SE525762C2

SE525762C2 - Calibration method for vehicle inclination sensor, continuously updates gradient reference value by compensating for angle difference between vehicle bodywork and road

Info

Publication number: SE525762C2
Application number: SE0302473A
Authority: SE
Inventors: Marcus Steen; Erik Lauri; Svante Karlsson
Original assignee: Volvo Lastvagnar Ab
Priority date: 2003-09-12
Filing date: 2003-09-12
Publication date: 2005-04-19
Also published as: SE0302473L; SE0302473D0

Abstract

A sensor signal for a known pre-determined road gradient is stored in the memory as a reference value (15) and this value is continuously updated during driving by compensating for an angle difference (s16) between the vehicle bodywork and the road, based on information concerning vehicle geometry and the position of the suspension system in the vehicle, then calculating the average road gradient (s19) over a pre-determined route trajectory and then updating the reference value if the average gradient is not equal to zero.

Description

25 30 35 525 7e2ä~ 2 "Genom att subtrahera accelerationsstörningen fràn lutningsgivarens utgàende värde erhålls en bättre väglutningsangivelse. 25 30 35 525 7e2ä ~ 2 "By subtracting the acceleration disturbance from the output value of the inclination sensor, a better road inclination indication is obtained.

JP1l0l4353 visar ett arrangemang som genom en numerisk modelleringsenhet beräknar ett värde för hur mycket lutningsgívaren pâverkas av fordonets acceleration.JP11104353 shows an arrangement which, through a numerical modeling unit, calculates a value for how much the inclination sensor is affected by the acceleration of the vehicle.

Beräkningen av accelerationspáverkan är baserad pà hela systemets karakteristik. En bättre lutningsangivelse erhälls genom att värdet av accelerationspáverkan subtraheras fràn lutningsgivarens utgående värde.The calculation of acceleration impact is based on the characteristics of the whole system. A better slope indication is obtained by subtracting the value of the acceleration effect from the slope value of the slope sensor.

JPl0O47958 visar ett arrangemang med en accelerationssensor samt en gravitationssensor. Ett bättre värde pá fordonets lutning erhálls genom att beräkna skillnaden mellan de båda sensorernas respektive uppmätta värden.JP101047958 shows an arrangement with an acceleration sensor and a gravity sensor. A better value of the vehicle inclination is obtained by calculating the difference between the two sensors' respective measured values.

EPl304544 beskriver en kalibreringsmetod för lutningsgivare för tváhjuliga fordon. I systemet finns ett referensvärde som anger noll lutning (motsvarar normalpostion). Referensvärdet uppdateras kontinuerligt (spalt 11, rad 38 till spalt 12 rad 11).EP1304544 describes a calibration method for inclination sensors for two-wheeled vehicles. The system has a reference value that indicates zero slope (corresponds to normal position). The reference value is updated continuously (column 11, line 38 to column 12, line 11).

US465ll28 beskriver en kalibreringsmetod för lutningsgivare för parkerade fordon. Referensvärdet uppdateras kontinuerligt.US465ll28 describes a calibration method for tilt sensors for parked vehicles. The reference value is continuously updated.

US4858331 beskriver en metod för att mäta lutningen hos en fordonskaross (-ram, -chassi) där korrigering sker för när fordonet är placerat pà ett lutande underlag.US4858331 describes a method for measuring the inclination of a vehicle body (frame, chassis) where correction is made for when the vehicle is placed on an inclined surface.

Vid beräkning av vinkelskillnaden utnyttjas fordonets geometri samt hjulfjädringens läge (spalt 1, rad 54 till spalt 2 rad 24). 10 15 20 25 30 35 5 2 517 6 2 p ma? 3 Känd teknik enligt ovan visar lösningar där .kompensering för tröghetskrafternas inverkan (accelerationspåverkan) på lutningsgivarens utgående värde på väglutningen sker. Känd teknik visar vidare lösningar på hur referensvärdet kontinuerligt kan uppdateras. Känd teknik visar dessutom hur kompensering av vinkelskillnaden mellan fordonschassit och markplanet kan göras genom information om fordonets geometri samt hjulfjädringens läge.When calculating the angular difference, the geometry of the vehicle and the position of the wheel suspension are used (column 1, row 54 to column 2, row 24). 10 15 20 25 30 35 5 2 517 6 2 p ma? Known technology as above shows solutions where .compensation for the effect of the inertial forces (acceleration effect) on the slope sensor's output value on the road slope takes place. Prior art also shows solutions for how the reference value can be continuously updated. Prior art also shows how compensation of the angular difference between the vehicle chassis and the ground plane can be made through information about the vehicle's geometry and the position of the wheel suspension.

Känd teknik enligt ovan visar inte någon lösning på problemet hur lutningsgivaren kontinuerligt ska kunna kalibreras för absolut lutning hos marken där hänsyn tas till stora oftast relativt snabba ändringar av fjädringsläget (dvs förhållandet mellan chassi och hjul) samt samtidigt förändringar i övriga förhållanden i upphängningen utav lutningsgivaren i förhållande till markplanet, vilka kan påverka lutningsförhållandet mellan chassi och markplanet, såsom exempelvis förändringar av lufttryck i däck, ändring av hjuldiameter eller åldersförändringar av gummibussningar för motorupphängning på vilken motor lutningsgivaren kan vara fast anordnad. Exempel på när fjädringsläget ändras är när fordonet snedbelastas eller när fordonet niger vid inbromsning.Known technology as above does not show a solution to the problem of how the inclination sensor can be continuously calibrated for absolute inclination of the ground where large, usually relatively rapid changes in the suspension position (ie the relationship between chassis and wheels) and changes in other conditions in the suspension of the inclination sensor are taken into account. in relation to the ground plane, which can affect the inclination ratio between the chassis and the ground plane, such as for example changes in air pressure in tires, change of wheel diameter or age changes of rubber bushings for motor suspension on which motor the inclination sensor can be fixed. Examples of when the suspension position changes are when the vehicle is obliquely loaded or when the vehicle slows down during braking.

Således finns behov av en lutningsgivare, vars referensvärde fortlöpande kalibreras under fordonets drift och där lutningsgivarens läge i förhållande till markplanet påverkas av fjädringsläget samt samtidigt av övriga förhållanden i upphängningen av lutningsgivaren i förhållande till markplanet, vilka kan påverka lutningsförhållandet mellan fordonschassit och markplanet. 10 15 20 25 30 35 525" 762 000000 0 0 0 0 00 000000 0 0 0 00 00 0000 0 0 0 0000 00 0 0000 0000 0 0000 0 0 0000 0 0 0 0 0000 0000 0 0 0 0 0000 _ SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Den uppfinningsenliga lösningen av problemen beskrivs med hänsyn taget till den uppfinningsenliga metoden i patentkrav 1. Patentkraven 2 till 6 beskriver föredragna utföringsformer och utvecklingar av den uppfinningsenliga metoden. Patentkraven 7 till 9 beskriver datorprogram samt datorprogramprodukt, vilka innefattar en programkod enligt metoden i patentkravet 1.Thus, there is a need for a tilt sensor, the reference value of which is continuously calibrated during vehicle operation and where the tilt sensor's position in relation to the ground plane is affected by the suspension position and at the same time by other conditions in the suspension of the inclination sensor in relation to the ground plane. SUMMARY OF THE INVENTION 0 0 0 0000 00 0 0000 0000 0 0000 0 0 0000 0 0 0 0 0000 0000 0 0 0 0 0000 _ SUMMARY OF THE INVENTION The inventive solution of the problems is described taking into account the inventive method of claim 1. Claims 2 to 6 describe preferred embodiments and developments of the inventive method.

Metoden enligt uppfinningen innefattar en kalibreringsmetod för en fordonslutningsgivare (3) med beräkningsenhet (5) samt minnesenhet (7) kännetecknad av stegen: - lagring i minnesenheten (7) av ett referensvärde (s15) motsvarande givarsignalen vid en viss förvald väglutning; - fortlöpande uppdatering av referensvärdet (sl5) under fordonets drift genom att: - den innefattar kompensation för en vinkelskillnad (s16) mellan fordonets ram och vägen genom att utnyttja information om fordonets geometri och läget för ett i fordonet anordnat fjädringssystem samt därefter; beräkning av vägens medellutning (s19) under en förutbestämd körsträcka, vilket följs av en uppdatering av referensvärdet (s15) dá värdet för medellutningen är skilt fràn noll så att en ny körning av samma vägsträcka ger en beräknad medellutning närmare noll. 0 0 W 00 05 000000; - ! 000000 10 15 20 25 30 35 525 762 ff 5 Fördelen med detta är att lutningsgivarens referensvärde alltid är uppdaterat oavsett om .vinkelförhållandet mellan lutningsgivaren och en. förvald väglutning som exempelvis motsvarar plan mark (lutning=0) av någon anledning ändras. Sådana anledningar kan t ex vara: att fordonet lastats på ett sådant sett att det lutar även då det står på plan mark, att fordonets däck byts, att lufttryck i fordonets däck ändras, eller att ett i fordonet anordnat styrbart fjädringssystem styrs på ett sådant sätt att vinkelförhållandet ändras.The method according to the invention comprises a calibration method for a vehicle closing sensor (3) with calculation unit (5) and memory unit (7) characterized by the steps: - storing in the memory unit (7) a reference value (s15) corresponding to the sensor signal at a certain preselected road slope; - continuous updating of the reference value (sl5) during the operation of the vehicle by: - including compensation for an angular difference (s16) between the vehicle frame and the road by using information about the vehicle's geometry and the position of a suspension system arranged in the vehicle and thereafter; calculation of the average slope of the road (s19) during a predetermined mileage, which is followed by an update of the reference value (p15) where the value of the average slope is different from zero so that a new run of the same road distance gives a calculated average slope closer to zero. 0 0 W 00 05 000000; -! 000000 10 15 20 25 30 35 525 762 ff 5 The advantage of this is that the reference value of the inclination sensor is always updated regardless of whether the angular relationship between the inclination sensor and a. preselected road slope that, for example, corresponds to flat ground (slope = 0) is changed for some reason. Such reasons may be, for example: that the vehicle is loaded in such a way that it tilts even when standing on level ground, that the vehicle's tires are changed, that the air pressure in the vehicle's tires changes, or that a steerable suspension system arranged in the vehicle is controlled in such a way that the angular ratio changes.

Medellutningsberäkningen sker genom utnyttjande av antagandet att fordonet under en förhållandevis lång körsträcka kör lika mycket uppför som nedför, således bör medellutningen normalt bli noll. Om förhållandena ändras så att den beräknade medellutningen blir skild från noll så uppdateras referensvärdet. Genom att beräkningen är baserad på en förhållandevis lång körsträcka erhålls en robust uträkning av vägens medellutning. En ytterligare fördel är att relativt lite information samt befintlig information i fordonet utnyttjas för beräkning av medellutningen.The average slope calculation is made by using the assumption that the vehicle travels as much uphill and downhill for a relatively long distance, thus the average slope should normally be zero. If the conditions change so that the calculated average slope is different from zero, the reference value is updated. Because the calculation is based on a relatively long mileage, a robust calculation of the average slope of the road is obtained. An additional advantage is that relatively little information as well as existing information in the vehicle is used for calculating the average slope.

Vinkelskillnaden mellan fordonets ram och vägen pga förändringar hos fordonets fjädringsläge beräknas genom utnyttjande av information om fordonets geometri och läget hos ett i fordonet anordnat fjädringssystem, innan medellutningen beräknas. Fördelen med detta är att systematiska fel på grund av accelerationer beroende på att fordonet svänger, att fordonet niger (fjädringen fram trycks ned) vid inbromsning, att fordonets last ger en ihoptryckning av fjädringen eller att ett styrbart fjädringssystem styrs så att vinkelförhållandet ändras, etc, kan undvikas. 10 15 20 25 30 35 o o o o o oo o o oo o o oo o Enligt en fördelaktig utföringsform kan ett i fordonet anordnat navigatíonssystem, exempelvis av typen GPS, användas för att avgöra att fordonet har kört en hel runda och kommit tillbaka till en plats där det varit förut. Därigenom kan man vara säker pà att fordonet kört lika mycket uppför som nedför, dvs medellutningen är noll, och en mycket robust uppdatering av referensvärdet kan göras.The angular difference between the vehicle's frame and the road due to changes in the vehicle's suspension position is calculated by using information about the vehicle's geometry and the position of a suspension system arranged in the vehicle, before the average inclination is calculated. The advantage of this is that systematic errors due to accelerations due to the vehicle turning, that the vehicle niggles (the front suspension is depressed) during braking, that the vehicle's load gives a compression of the suspension or that a steerable suspension system is controlled so that the angular ratio changes, etc. can be avoided. According to an advantageous embodiment, a navigation system arranged in the vehicle, for example of the GPS type, can be used to determine that the vehicle has driven a full round and returned to a place where it was before. . In this way you can be sure that the vehicle has driven as much uphill as downhill, ie the average slope is zero, and a very robust update of the reference value can be made.

Enligt ytterligare föredragna utföringsformer kompenseras lutningsgivarens signal för effekter av acceleration.According to further preferred embodiments, the signal of the tilt sensor is compensated for effects of acceleration.

Ytterligare utföringsformer av uppfinningen framgår av de beroende patentkraven.Further embodiments of the invention appear from the dependent claims.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA FÖR UPPFINNNINGEN det följande att beskrivas närmare med hänvisning till bifogade figur 1, Föreliggande uppfinning kommer i som visar en schematisk vy av en känd lutningsgivare, figur 2 som visar ett schema över en utföringsform av en installation för mätning av fordonets lutning enligt uppfinningen, signalflödesvy över lutningsgivarutvärderingen enligt uppfinningen.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS OF THE INVENTION The following will be described in more detail with reference to the accompanying Figure 1. invention, signal flow view of the slope sensor evaluation according to the invention.

FÖREDRAGNA UTFöRINcsFomvmR Figur 1 visar schematiskt en möjlig konstruktion av själva lutningsgivaren 3 fast anordnad direkt eller indirekt i en icke visad fordonsram (kaross).PREFERRED EMBODIMENTS Figure 1 schematically shows a possible construction of the inclination sensor 3 itself fixedly arranged directly or indirectly in a vehicle frame (not shown).

Lutningsgivaren utgörs av ett relativt tunt lager piezoelektriskt material 1 fast anordnat pà en i huvudsak vertikal yta 2 i fordonet, vilket yta 2 kan utgöras av en del av fordonets kaross alternativt sà samt figur 3 som “visar en schematisk oo oooo oo ooo o o o o o Io oo oo o o o o o o o o o o o o 10 15 20 25 30 35 7 kan ytan utgöras av annan del vilken i sin tur kan vara :fast:anordnad i karossen såsom exempelvis ytan på en växellåda anordnad i fordonet. Då det piezoelektriska lagret 1 utsätts för en kraft F i vinkelrät riktning sett från den vertikala ytan 2 skapas en elektrisk spänning U över det piezoelektriska materialet.The inclination sensor consists of a relatively thin layer of piezoelectric material 1 fixedly arranged on a substantially vertical surface 2 of the vehicle, which surface 2 can be constituted by a part of the vehicle body alternatively as well as Figure 3 which “shows a schematic oo oooo oo ooo ooooo Io oo The surface can be constituted by another part which in turn can be: fixed: arranged in the body such as for example the surface of a gearbox arranged in the vehicle. When the piezoelectric layer 1 is subjected to a force F in the perpendicular direction seen from the vertical surface 2, an electrical voltage U is created across the piezoelectric material.

Spänningen Uzs storlek är beroende av kraften Fzs storlek. Utanpå det piezoelektriska materialet är fast anordnat en förutbestämd massa m. Figur la visar förhållandet vid plan mark. Massan påverkas av gravitationen vilken ger kraften m*g neråt i vertikalled längs med den vertikala ytan. Då fordonet är stillastående eller körs med konstant hastighet utsätts således inte det piezoelektriska lagret 1 för någon kraft i riktning rakt ut från den vertikala ytan 2 (F=O). Spänningen U återger således ett korrekt lutningsvärde från lutningsgivaren 3. I figur lb visas ett förhållande då lutningsgivaren 3 och den vertikala ytan 2 lutar i förhållande till gravitationskraftens vertikala riktning samt att fordonet är stillastående eller körs med konstant hastighet. Det piezoelektriska lagret påverkas härvid av en kraft F=m*g*sin(a) vinkelrätt ut från den vertikala ytan 2. Således erhålls en spänning U beroende av F=m*g*sin(a) samt vilken spänning U indikerar att den vertikala ytan 2 lutar vinkeln a. Spänningen U återger således även i detta fall ett korrekt lutningsvärde från lutningsgivaren 3. Figur lc visar förhållandet då fordonet accelererar med accelerationen a åt vänster i figur och förhållandet i övrigt är som i figur la, dvs fordonet lutar inte i förhållande till markplanet.The magnitude of the voltage Uz depends on the magnitude of the force Fz. A predetermined mass m is fixedly arranged on the outside of the piezoelectric material. Figure 1a shows the relationship at flat ground. The mass is affected by gravity, which gives the force m * g downwards in the vertical direction along the vertical surface. Thus, when the vehicle is stationary or driving at a constant speed, the piezoelectric bearing 1 is not subjected to any force in the direction straight out of the vertical surface 2 (F = 0). The voltage U thus represents a correct inclination value from the inclination sensor 3. Figure 1b shows a relationship when the inclination sensor 3 and the vertical surface 2 are inclined in relation to the vertical direction of the gravitational force and that the vehicle is stationary or running at a constant speed. The piezoelectric layer is in this case affected by a force F = m * g * sin (a) perpendicular to the vertical surface 2. Thus a voltage U is obtained depending on F = m * g * sin (a) and which voltage U indicates that it vertical surface 2 is inclined at an angle a. The voltage U thus also in this case represents a correct inclination value from the inclination sensor 3. Figure 1c shows the relationship when the vehicle accelerates with the acceleration a to the left in figure and the relationship is otherwise as in figure 1a, ie the vehicle does not tilt in relation to the ground level.

Gravitationen kommer liksom i fallet i figur la inte att påverka det piezoelektriska materialet 1, däremot kommer accelerationen ge upphov till en kraft F=m*a .vinkelrätt ut från den vertikala ytan 2, vilket skapar 10 15 20 25 30 35 01 m m *Q c\ o 000 000 I 0 00 0 00 0000 00 0000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 I 00 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 c 0 0 0 0 0 0 u 0 000 000 00 0000000 00 00 0 00 0 0 0 0 0 0 I 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 00 000 I 0 8 en spänning över det piezoelektriska materialet 1 som ger ett missvisande värde på lutningen. Figur ld visar motsvarande accelerationspåverkan då lutningsgivaren 3 och den vertikala ytan 2 lutar i förhållande till gravitationskraftens vertikala riktning. Här påverkas det piezoelektriska materialet 2 förutom av kraften F=m*g*sin(a) även av kraften F=m*a*cos(a). F=m*a*cos(a) ger upphov till ett missvisande värde på lutningen.As in the case of Figure 1a, gravity will not affect the piezoelectric material 1, on the other hand, the acceleration will give rise to a force F = m * a perpendicular to the vertical surface 2, which creates 01 mm 20 c \ o 000 000 I 0 00 0 00 0000 00 0000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 I 00 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 c 0 0 0 0 0 0 0 000 00 0000000 00 00 0 00 0 0 0 0 0 0 I 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 the slope. Figure 1d shows the corresponding acceleration effect when the inclination sensor 3 and the vertical surface 2 are inclined in relation to the vertical direction of the gravitational force. Here, in addition to the force F = m * g * sin (a), the piezoelectric material 2 is also affected by the force F = m * a * cos (a). F = m * a * cos (a) gives rise to a misleading value of the slope.

För att erhålla ett bättre värde på lutningen subtraheras accelerationens påverkan (tröghetskraft) från lutningsgivarens 3 utgående värde.In order to obtain a better value of the slope, the effect of acceleration (inertia force) is subtracted from the output value of the slope sensor 3.

Vid körning rakt framåt eller rakt bakåt beräknas fordonets acceleration från de minst slirande hjulens rotationshastighet. Detta innebär att främst icke drivna hjul bör utnyttjas, eftersom sådana slirar minst. Figur 2 visar ett utföringsexempel av uppfinningen där hjulens befintliga ABS-sensorer utnyttjas för att registrera fordonets hastighetsförändring (acceleration) vid körning rakt fram eller rakt bakåt. De icke visade ABS-sensorerna anordnade vid vart och ett av fordonets hjul ingår i fordonets bromssystem och styrs av bromstyrenheten 6.When driving straight ahead or straight back, the acceleration of the vehicle is calculated from the rotational speed of the least slippery wheels. This means that mainly non-driven wheels should be used, as they slip the least. Figure 2 shows an embodiment of the invention where the existing ABS sensors of the wheels are used to register the vehicle's speed change (acceleration) when driving straight ahead or straight back. The ABS sensors (not shown) arranged at each of the vehicle's wheels are part of the vehicle's braking system and are controlled by the brake control unit 6.

Signalen från ABS-sensorerna anpassas till en spänningsnivå likställd lutningsgivarens 3 utgående spänningsnivå, varpå en spänning som motsvarar accelerationspåverkan kan subtraheras från lutningsgivarens 3 utgående värde. Ett bättre värde på fordonets lutning erhålls. Denna beräkning utförs i styrenheten 5, vilken kan vara fordonets transmissionstyrenhet.The signal from the ABS sensors is adapted to a voltage level equal to the output voltage level of the inclination sensor 3, whereupon a voltage corresponding to the acceleration effect can be subtracted from the output value of the inclination sensor 3. A better value of the vehicle inclination is obtained. This calculation is performed in the control unit 5, which may be the vehicle control control unit.

Vid körning i sväng beräknas fordonets acceleration både i tangentiell riktning och i radiell riktning 10 15 20 25 30 35 “B25 762 -(centripetalacceleration). Enligt utföringsformen i .figur.2 mäts den tangentiella och den radiella accelerationen med ABS-enhetens hastighetssensorer.When driving in a turn, the vehicle's acceleration is calculated both in the tangential direction and in the radial direction 10 15 20 25 30 35 “B25 762 - (centripetal acceleration). According to the embodiment in figure 2, the tangential and radial acceleration are measured with the ABS sensors' speed sensors.

Styrenheten 5 fär information fràn bromsstyrenheten 6 angáende ABS-sensorernas uppmätta hastigheter för varje hjul. Baserat pà ABS-sensorernas uppmätta värden beräknar styrenheten 5 den tangentiella respektive radiella accelerationen och kompenserar lutningsgivarens 3 utgående värde (spänningen U) med en andel av den tangentiella och en andel av den radiella accelerationen samt med hänsyn taget till var i fordonet lutningsgivaren 3 är placerad. Ett bättre värde pà fordonets lutning erhálls.The control unit 5 receives information from the brake control unit 6 regarding the measured speeds of the ABS sensors for each wheel. Based on the measured values of the ABS sensors, the control unit 5 calculates the tangential and radial acceleration respectively and compensates the output value of the inclination sensor 3 (voltage U) by a proportion of the tangential and a proportion of the radial acceleration and taking into account where in the vehicle the inclination sensor 3 is located. . A better value of the inclination of the vehicle is obtained.

Vid stillastående fordon eller körning med konstant hastighet konstaterar styrenheten 5 att fordonets acceleration är noll. Styrenheten 5 beräknar därvid vägens lutning enbart mha lutningsgivarens 3 utgående värde.When the vehicle is stationary or driving at a constant speed, the control unit 5 states that the vehicle's acceleration is zero. The control unit 5 then calculates the slope of the road only by means of the output value of the slope sensor 3.

Dá lutningsgivaren är monterad i anslutning till fordonets ram (kaross) kan vinkeln mellan lutningsgivaren och vägen (markplanet) ändras dä fordonets fjädringssystem ändrar läge. Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen är styrenheten 5 programmerad pä ett sàdant sätt att en vinkelskillnad mellan fordonets ram (kaross) och markplanet beräknas genom att utnyttja information om fordonets geometri och läget för ett i fordonet anordnat fjädringssystem.When the inclination sensor is mounted in connection with the vehicle's frame (body), the angle between the inclination sensor and the road (ground plane) can be changed when the vehicle's suspension system changes position. According to a preferred embodiment of the invention, the control unit 5 is programmed in such a way that an angular difference between the vehicle frame (body) and the ground plane is calculated by using information about the vehicle geometry and the position of a suspension system arranged in the vehicle.

Fjädringssystemets styrenhet 8 förser styrenheten 5 med information om hur respektive fjädringsanordning vid vart och ett av fordonets hjul är inställt/ihoptryckt i förhállande till ett normalläge eller nolläge hos fjädringsanordningen. Mha av denna information samt information om avstánd mellan hjulen (hjulbas) beräknar 10 15 20 25 30 35 ...i 5 ß.) 5 7 552 ÉÄI: 10 ° styrenheten 5 hur fordonets ram (kaross) lutar i förhållande till markplanet. Genom att ta hänsyn till denna vinkel kan styrenheten 5 ta fram ett bättre värde pà väglutningen, exempelvis då fordonet 'niger” under inbromsning eller dä fordonet är lastat pá ett sådant sätt att ramen har en onormal lutning i förhållande till markplanet.The control unit 8 of the suspension system provides the control unit 5 with information on how the respective suspension device at each of the wheels of the vehicle is set / compressed in relation to a normal position or zero position of the suspension device. Using this information as well as information about the distance between the wheels (wheelbase), 10 15 20 25 30 35 ... i 5 ß.) 5 7 552 ÉÄI: 10 ° control unit 5 calculates how the vehicle frame (body) is inclined in relation to the ground level. By taking this angle into account, the control unit 5 can produce a better value on the road slope, for example when the vehicle 'niger' during braking or when the vehicle is loaded in such a way that the frame has an abnormal slope in relation to the ground plane.

För att styrenheten 5 ska kunna beräkna rätt fordonslutning så måste på något sätt ett referensvärde bestämmas. Referensvärdet kan vara noll väglutning, dvs plan mark. Möjligt är också att referensvärdet väljs till något annat än noll väglutning. Från fordonets monteringsfabrik lagras i styrenhetens 5 minne 7 ett första referensvärde för givarsignalen då fordonet står i en viss lutning, exempelvis plan mark. Enligt uppfinningen kalibrerar styrenheten 5 referensvärdet kontinuerligt under fordonets drift.In order for the control unit 5 to be able to calculate the correct vehicle connection, a reference value must somehow be determined. The reference value can be zero road slope, ie flat ground. It is also possible that the reference value is selected to something other than zero road slope. From the vehicle's assembly factory, a first reference value for the sensor signal is stored in the memory unit 7 of the control unit 5 when the vehicle is at a certain slope, for example flat ground. According to the invention, the control unit 5 calibrates the reference value continuously during the operation of the vehicle.

'Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen är styrenheten 5 programmerad på ett sådant sätt att en första ekvation beräknas, vilken ekvation utgörs av integralen av fordonshastigheten över ett tidsintervall, samt att en andra ekvation beräknas, vilken ekvation är integralen av fordonshastigheten multiplicerat med av lutningsgivaren 3 uppmätta accelerationskompenserade väglutningen över nämnda tidsintervall. Fordonshastigheten kan erhållas från nämnda ABS-sensorer via bromsstyrenheten 6 eller alternativt från en separat hastighetsgivare (ej visad), vilken vanligtvis är anordnad på fordonets kardanaxel (ej visad). Efter beräkningen av nämnda ekvationer så delar styrenheten 5 värdet från den andra ekvationen med värdet från den första ekvationen.According to a preferred embodiment of the invention, the control unit 5 is programmed in such a way that a first equation is calculated, which equation consists of the integral of the vehicle speed over a time interval, and that a second equation is calculated, which equation is the integral of the vehicle speed multiplied by the inclination sensor 3 measured acceleration-compensated road slope over said time interval. The vehicle speed can be obtained from said ABS sensors via the brake control unit 6 or alternatively from a separate speed sensor (not shown), which is usually arranged on the cardan shaft of the vehicle (not shown). After the calculation of said equations, the control unit 5 divides the value from the second equation with the value from the first equation.

Kvoten som erhålls är ett mått på medellutningen för 10 15 20 25 30 35.. 525, ïfaazz ll . . nämnda tidsintervall samt den körsträcka som körts under tidsintervallet (se sl0 i figur 3).The ratio obtained is a measure of the mean slope of 10 15 20 25 30 35 .. 525, ïfaazz ll. . said time interval and the mileage traveled during the time interval (see sl0 in figure 3).

V Medellutningen beräknas för en förhållandevis lång körsträcka. Körsträckan bör vara åtminstone 100 kilometer för att ett bra värde på medellutningen ska kunna erhållas. Om det ursprungligen i minnesenheten 7 ^lagrade referensvärdet är aktuellt, dvs förhållandet pför fordonet är oförändrat, så kommer beräkningen av medellutningen att ge noll i resultat. Nollresultatet följer av antagandet att fordonet under en förhållandevis lång körsträcka körs lika mycket uppför som nedför och således bör medellutningen bli noll.V The average slope is calculated for a relatively long mileage. The mileage should be at least 100 kilometers in order to obtain a good value on the average slope. If the reference value originally stored in the memory unit 7 is current, i.e. the ratio of the vehicle is unchanged, then the calculation of the average slope will give zero in results. The zero result follows from the assumption that the vehicle is driven as much uphill as downhill for a relatively long distance and thus the average slope should be zero.

Referensvärdet behöver således inte uppdateras alternativt kan referensvärdet alltid uppdateras oavsett om resultatet av medellutningsberäkningen är noll eller är skild från noll.The reference value thus does not need to be updated or the reference value can always be updated regardless of whether the result of the average slope calculation is zero or is non-zero.

Som ett alternativ eller komplement till att enbart använda körsträckans längd kan, enligt en ytterligare föredragen utföringsform av uppfinningen, information från ett i fordonet anordnat navigationssystem, exempelvis av typen GPS, användas. Då navigationssystemet ger information om att fordonet befinner sig på en plats där det varit förut, kan styrenheten sluta sig till att medellutningen under körningen sedan fordonet senast var på platsen måste vara noll.As an alternative or complement to using only the length of the mileage, according to a further preferred embodiment of the invention, information from a navigation system arranged in the vehicle, for example of the GPS type, can be used. As the navigation system provides information that the vehicle is in a place where it has been before, the control unit can conclude that the average inclination during driving since the vehicle was last on the site must be zero.

Om däremot resultatet av beräkningen av medelutningen blir skilt från noll så uppdaterar styrenheten 5 referensvärdet.If, on the other hand, the result of the calculation of the average slope is different from zero, the control unit 5 updates the reference value.

Kalibreringen/uppdateringen av referensvärdet sker i proportion till resultatet av beräkningen av medelutningen.med hänsyn tagen till körsträckans längd. 10 15 20 25 30 35 o o oo oo ooooo o o o o oo oo Il g o o oooo non o oo o oo I o o : o o o Q o oo O oo Ooo I 'I Genom kalibreríngen säkerställs att lutningsgivaren 3 .alltid mäter utifrån ett korrekt referensvärde för vald .väglutning, exempelvis plan mark. Kalibrering av lutningsgivarens utgående värde genom beräkning av medellutningen är en ”långsam” kalibrering. Sáledes kalibreras lutningsgivaren för ett slags medelvärde för exempelvis lufttryck i fordonets däck.The calibration / update of the reference value takes place in proportion to the result of the calculation of the average slope. Taking into account the length of the mileage. 10 15 20 25 30 35 oo oo oo oo ooooo oooo oo oo Il goo oooo non o oo o oo I oo: ooo Q o oo O oo Ooo I 'I The calibration ensures that the tilt sensor 3 always measures based on a correct reference value for the selected. road slope, for example flat ground. Calibration of the slope sensor's output value by calculating the average slope is a "slow" calibration. Thus, the inclination sensor is calibrated for a kind of average value for, for example, air pressure in the vehicle's tires.

I signalflödesvyn enligt figur 3 erhålls nämnda signal frán lutningsgivaren vid slO.In the signal flow view according to Figure 3, said signal is obtained from the slope sensor at slO.

Accelerationskompenseringen sker genom att fordonets hjulhastigheter mäts vid sll varpá en beräkning av fordonets acceleration sker vid s12. Vid s13 kompenseras lutningsgivarens signal för accelerationspáverkan. Vid sl4 jämförs den accelerationskompenserade signalen fran lutningsgivaren med det lagrade referensvärdet sl5 varpá fordonets lutning med accelerationspàverkan inberäknad erhàlls.The acceleration compensation takes place by measuring the vehicle's wheel speeds at sll, whereupon a calculation of the vehicle's acceleration takes place at s12. At s13, the signal of the inclination sensor is compensated for the acceleration effect. At sl4, the acceleration-compensated signal from the inclination sensor is compared with the stored reference value sl5, whereby the inclination of the vehicle with acceleration effect calculated is obtained.

Ovan nämnda vinkelskillnad mellan fordonets ram (kaross) och markplanet beräknas vid s16. För detta erhålls i ett tidigare steg vid s17 beräkningsdata i form av grad av ihoptryckning av fordonets fjädrar vid . respektive hjul. Vid sl8 kompenseras signalen för fordonets lutning för fordonsramens lutning relativt markplan varpà ett utgående värde s20 pä fordonets lutning erhàlls. Enligt uppfinningen kalibreras referensvärdet kontinuerligt under fordonets drift.The above-mentioned angular difference between the vehicle frame (body) and the ground plane is calculated at s16. For this, in an earlier step at s17, calculation data are obtained in the form of the degree of compression of the vehicle's springs at. respective wheels. At sl8, the signal for the inclination of the vehicle is compensated for the inclination of the vehicle frame relative to the ground plane, whereupon an output value s20 of the inclination of the vehicle is obtained. According to the invention, the reference value is calibrated continuously during the operation of the vehicle.

Detta visas genom en àterkoppling (streckad linje) i figur 3. Återkopplingen sker via nämnda beräkning av vägens medellutning sl9. Om medellutningen är skild fràn noll ändras det senast inlagrade referensvärdet sl5 i en riktning som vid nästa medellutningsberäkning ger en medellutning, vilken inte skiljer sig fràn noll eller átminstone skiljer sig mindre frán noll jämfört _ med förra medellutnings skillnad gentemot noll. 10 15 20 25 Styrmetoden enligt uppfinningen kan utföras genom att ett datorprogram exekveras i en i styrenheten 5 anordnad dataprocessor.' Ett uppfinningsenligt datorprogram innefattar programkod för att, med en i fordonet anordnad anordning, pá ett fördefinierat sätt kalibrera en lutningsgivare när program exekveras av en dataprocessor integrerad i eller kopplad till nágot utav fordonets styrenheter.This is shown by a feedback (dashed line) in figure 3. The feedback takes place via the said calculation of the average slope sl9 of the road. If the average slope is non-zero, the last stored reference value sl5 changes in a direction which in the next average slope calculation gives an average slope which does not differ from zero or at least differs from zero compared to the previous average slope difference to zero. The control method according to the invention can be performed by executing a computer program in a data processor arranged in the control unit 5. A computer program according to the invention comprises program code for, with a device arranged in the vehicle, calibrating a slope sensor in a predefined manner when a program is executed by a data processor integrated in or connected to one of the control units of the vehicle.

Det uppfinningsenliga datorprogrammet kan vara lagrat pà ett medium som är läsbart av ett i anordningen integrerat datorsystem. Detta medium kan vara t ex en datadiskett, en minnesmodul, en CD eller liknande.The computer program according to the invention can be stored on a medium which can be read by a computer system integrated in the device. This medium may be, for example, a data disk, a memory module, a CD or the like.

Detta kan vara fördelaktigt t ex dà programmet ska laddas ner i fordonet i produktion och/eller då programmet i fordonet ska uppdateras. Uppdateringen av programvara kan ske.t ex vid fasta servicetillfällen eller, om så är önskvärt, direkt av en kund.This can be advantageous, for example when the program is to be downloaded to the vehicle in production and / or when the program in the vehicle is to be updated. The software update can be done, for example, at regular service occasions or, if desired, directly by a customer.

Uppdateringen av programvara kan också göras via en uppkoppling, programet finns lagrat. t ex med internet, mot en server där Uppfinningen skall inte anses vara begränsad till de ovan beskrivna utföringsexemplen, utan en rad ytter- ligare varianter och modifikationer är tänkbara inom ramen för efterföljande patentkrav.The software update can also be done via a connection, the program is stored. for example with the internet, against a server where the invention is not to be considered limited to the embodiments described above, but a number of further variants and modifications are conceivable within the scope of the appended claims.

Claims

1. 0 15 20 25 30 35 PATENTKRAV nl. Calibration method for a vehicle closing sensor (3) with calculation unit (5) and memory unit (7) characterized by the steps: - storage in the memory unit (7) of a reference value (sl5) corresponding to the sensor signal at a certain preselected road slope; - continuous updating of the reference value (sl5) during the operation of the vehicle by: - including compensation for an angular difference (s16) between the vehicle frame and the road by using information about the vehicle's geometry and the position of a suspension system arranged in the vehicle and thereafter; calculation of the average slope of the road (sl9) during a predetermined mileage, which is followed by an update of the reference value (sl5) where the value of the average slope is different from zero so that a new run of the same road distance gives a calculated average slope closer to zero.

Calibration method according to the preceding claim, wherein the step of calculating the average inclination of the road (sl9) comprises using a navigation system arranged in the vehicle to determine whether the vehicle has been driven back to a place where it was before, and the calculation of the average inclination of the road (sl9) is made for a distance traveled since the vehicle was last at this location. 10 15 20 25 30 a «~ a ~ 525 762 -sy 15.

A calibration method according to any one of the preceding claims, wherein the step of calculating the average slope (s19) comprises the steps of: - calculating a first equation, which is the integral of the vehicle speed over a time interval; calculating a second equation, which is the integral of the vehicle speed multiplied by the slope measured by the inclination sensor (3) over said time interval; calculating the ratio of the values from the second and the first equation by dividing the value from the second equation by the value from the first equation.

Calibration method according to one of the preceding claims, characterized in that the information on the position of the suspension system consists of information on at least the degree of compression (s17) of the suspension system at vehicle wheels. . Calibration method according to one of the preceding claims, characterized in that the information on the geometry of the vehicle consists of information on at least the wheelbase of the vehicle. . Calibration method according to one of the preceding claims, characterized in that the continuous updating of the reference value (sl5) comprises that the output signal of the vehicle closing sensor is compensated for the acceleration of the vehicle. 16 15 °. Computer programs comprising program code for performing the method steps of claim 1, when said computer program is executed on a computer. . A computer program product comprising program code stored on a computer readable medium for performing the method steps of claim 1, when said computer program is executed on the computer. A computer program product directly loadable into an internal memory of a computer, comprising computer programs for performing the method steps of claim 1, when said computer program product is executed on the computer. o one V; u o o n c c n 000 I 0